ACTA AGRONOMICA ÓVÁRIENSIS

Átírás

1 ACTA AGRONOMICA ÓVÁRIENSIS VOLUME 51. NUMBER 1. Mosonmagyaróvár 2009

2 2 UNIVERSITY OF WEST HUNGARY Faculty of Agricultural and Food Sciences Mosonmagyaróvár Hungary NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM Mezôgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar közleményei Volume 51. Number 1. Mosonmagyaróvár 2009 Editorial Board/Szerkesztôbizottság: Varga Zoltán PhD Editor-in-chief Benedek Pál DSc Kovácsné Gaál Katalin CSc Kuroli Géza DSc Nagy Frigyes PhD Nagy Krisztián Neményi Miklós DSc Porpáczy Aladár DSc Reisinger Péter CSc Salamon Lajos CSc Schmidt János MHAS Schmidt Rezsô CSc Varga László PhD Varga-Haszonits Zoltán DSc Address of editorial office/a szerkesztôség címe: H-9201 Mosonmagyaróvár, Vár 2.

3 3 Szerkesztõi levél Aktuális lapszámunk kicsit másként indul, mint ahogyan azt megszokhatta az Olvasó. A mosonmagyaróvári kar tudományos közéletét érintô jelentôsebb híreink (megemlékezések, köszöntések) általában a folyóirat végén szoktak helyet kapni, egy megemlékezés a temetésen elhangzott dékáni gyászbeszéd formájában viszont ezúttal mostani Actánk elejére kívánkozott. Czimber Gyula, karunk professor emeritusa, s az Acta Agronomica Óváriensis (korábban Acta Ovariensis) szerkesztôbizottságának elnöke év végén tragikus hirtelenséggel hagyott itt bennünket. December közepén még a évi 1. számot terveztük, a januári feladatokat beszéltük meg, nem gondolva, hogy ezt a számot már Czimber professzor közremûködése nélkül kell végleges formába hozni. Húsz éve volt a professzor úr folyóiratunk szerkesztôbizottságának elnöke. Közben pár évente váltották egymást a fôszerkesztôk, rendszeresen megújult a szerkesztôbizottság összetétele, egyszer a lap neve is módosult, s olykor az évenkénti megjelenés száma is változott, de az elnök személye és a lappal kapcsolatos elképzelései egyfajta folyamatosságot és állandóságot biztosítottak. Az állandóság ebben az esetben nem rugalmatlanságot jelentett: 2002 óta is mióta fôszerkesztôként mûködhetek közre az óvári kar tudományos lapjának készítésében számtalan beszélgetést folytattunk a bevezetendô változtatásokkal, a színvonal emelésével kapcsolatban, s talán nem is minden eredmény nélkül tettük ezt. Úgy alakult, hogy számos jelentôsnek ígérkezô változás csak a 2009-es évtôl lép életbe, de ez nem jelenti a czimberi hagyományok megtagadását, sokkal inkább azok szerves folytatásáról van szó. Törekvéseink arra irányulnak, hogy megtartsuk, s még inkább növeljük az Acta Agronomica Óváriensis színvonalát és elismertségét. Ennek érdekében következô lapszámunktól már csak angol és magyar nyelvû közlemények kapnak helyet folyóiratunk lapjain, s ezen belül is ösztönözni szándékozzuk az angol nyelvû anyagok arányának további növekedését. Szeretnénk biztosítani az angol nyelvû cikkek kiegyensúlyozottan magas nyelvi színvonalát, ehhez a benyújtott cikkek háromlépcsôs lektorálását valósítjuk meg, melynek részleteit a szerzôi útmutató tartalmazza. Az érdeklôdôk számára még könnyebben elérhetô lapot tervezünk. Tartalomjegyzékeink egészen a kezdetekig visszamenôleg már most is elérhetôk internetes felületeken (pl. a mosonmagyaróvári kari honlap, de 2009-tôl az egyes számok teljes anyagát szeretnénk szabadon hozzáférhetôvé tenni a világhálón. Az évi két megjelenési határidô még következetesebb betartása is célunk. További terveink megvalósulása folyamatosan nyomon követhetô lesz az egymást követô lapszámokban. Remélem, hogy lapunk olvasói is rövid idôn belül érzékelik e változások kedvezô hatásait, s elégedetten, eredményesen forgatják és böngészik az Acta Agronomica Óváriensist! Varga Zoltán fôszerkesztô

4 4

5 Megemlékezés 5 CZIMBER GYULA ( ) Tisztelt Gyászoló Család, Rokonok, Barátok, Ismerôsök, Munkatársak, Tisztelt Czimber Professzor Úr, Kedves Gyula Bátyám! Elôször is Hozzád szólva mondom, hogy nagyon hiányzol! Hihetetlen volt a hír, amikor elôször hallottuk, hogy Szilveszter elôestéjén, néhány nappal 73. születésnapod elôtt, itt hagytál bennünket. Tanácstalanul kérdezgettük egymást, bízva benne, hogy talán nem igaz, de azután szertefoszlottak a remények. Számomra különösen megrendítô volt, hogy utolsó -edet akkor olvastam, amikor már nem voltál közöttünk. Eszembe jutott a Karácsony elôtti most már tudom, hogy utolsó beszélgetésünk, amikor a januári tennivalókat terveztük. És most itt állunk ravatalodnál, összeszoruló szívvel, azt a fájdalmat érezve, amely mindig ránk tör, valahányszor egy kollégánk örökre eltávozik közülünk. Itt hagyott bennünket a Kar egyik kiemelkedô professzora, akinek professzori rangját nem a kinevezése, az errôl szóló papír, hanem tudása, egyénisége adta. Czimber professzor úr az elmúlt ötven év során szerves részévé vált az Óvári Karnak, a Magyaróvári Akadémiának. Czimber Gyula pályája egy Veszprém megyei kis faluból, Homokbödögérôl indult, itt született január 2-án. Szülôfaluját szenvedélyesen szerette, sokszor és szívesen beszélt róla. Az én szülôfalum írta egyik visszaemlékezésében Pápa és Bakonybél között található, fele a Kisalföld, fele a Bakony. Ezért olyan csodálatos. A szülôföld mellett a másik meghatározó a család volt. Római katolikus kántortanító édesapja és a család gondját viselô édesanyja az akkori élet nehézségei mellett is szeretô gonddal nevelték a három testvért, Gyulát, Katalint aki szintén Magyaróváron végzett agrármérnök lett és Béla öccsét, aki erdômérnöki oklevelet szerzett. A családi légkör útravalót és tartást adott a testvérek számára egész életükre. A szülôfaluban, majd Pápán folytatott tanulmányok után, az 1955-ös tanév már Mosonmagyaróváron, a Mezôgazdasági Akadémián találja Czimber Gyulát, ahol az 1959-es tanévben szerez mezôgazdasági mérnöki diplomát. A diákévek örömteli eseményei mellett, ennek az idôszaknak súlyos terhe az 1956-os magyaróvári sortûz. Czimber professzor úr is ott menetelt diákként a sorban, azon a tragikus október 26-ai napon, amelynek végén két szobatársuk soha többé nem tért vissza a kollégiumba. Egyetemi tanulmányai során a botanika iránti érdeklôdése már korán megmutatkozott. Már elsôéves korában a kiváló szakember és pedagógus Dohy János professzor szakköröse lett, aki akkoriban az agrobotanikát tanította. Dohy professzor már harmadéves korában felkérte, hogy végzés után legyen a Növénytani Tanszék tanársegédje.

6 6 Megemlékezés Akkor ez különbözô okok miatt nem valósulhatott meg, de késôbb, kisebb vargabetûk után, 1961-ben mégis visszakerült Alma Materébe, egyetemi tanársegédként. Közben dolgozott a Vas megyei és a Szabolcs megyei Növényvédô Állomásokon. A Gödöllôi Agrártudományi Egyetemen 1960-ban növényvédelmi szakmérnöki, 1964-ben mezôgazdasági mérnök-tanári diplomát szerzett. A tanítás mindig vonzotta, amiben nagy szerepet játszott édesapja példája is, aki a Pápai Állami Tanítóképzô elvégzése után hosszú ideig volt Homokbödögén kántortanító. Szakmai pályája gyorsan ívelt felfelé, 1964-ben védte meg egyetemi doktori, 1971-ben kandidátusi értekezését, 1994-ben akadémiai doktori címet szerzett. Kutatómunkája során elsôként adott számot a lucerna, a somkóró és a szarvaskerep keményhéjú magvainak biológiai és növénytermesztési értékelésérôl, a keményhéjú gyommagvaknak, a csíraölô herbicidekkel szembeni rezisztenciájáról és az újragyomosodásban betöltött szerepérôl. A keményhéjúság ökológiai és rendszertani értékelését a hazai flóra fajait alapul véve elsôként végezte el. Javaslata alapján Précsényi István professzor úr közremûködésével, növekedésanalízissel vizsgálták a monokultúrás kukoricavetésekben károsító, herbicid ellenálló Panicum miliaceum és Amaranthus retroflexus gyomnövények terjedését óta végzi a Szigetköz szegetális gyomvegetációjának kutatását. Túlnyomórészt saját vizsgálataira támaszkodva készítette el a Magyarország kultúrflórája sorozatban megjelent Somkóró és Kerti zsázsa monográfiákat. Tudományos kutatómunkája során felmérte a Diplotaxis erucoides és az Ammi majus hazai elôfordulását és gyomosításának mértékét. Tudományos közleményeinek száma több mint 200, közöttük 18 könyvrészlet. Czimber professzor urat számos tudományos társaság választotta tagjai közé, így tagja volt a Magyar Tudományos Akadémia Botanikai és Növénytermesztési Bizottságának, a European Weed Research Society-nak, számos hazai és külföldi tudományos folyóirat szerkesztôbizottságának. Hosszú éveken át szerkesztette a Kar tudományos folyóiratát, az Acta Agronomica Óváriensist. Czimber professzor tudományos tevékenységének egész életén át kísérôje volt a tudományos ismeretterjesztés. Számtalan ismeretterjesztô elôadást tartott, mint városi és megyei biológiai szakosztályi elnök. Alapító tagja volt a Magyar Természettudományi Társulatnak és több mint tíz éven át volt alelnöke, illetve elnöke a Társulat Biológiai Szakosztályának. Munkásságát számos kitüntetéssel ismerték el, amelyek közül talán a legjelentôsebbek az Emberi Környezetért emlékérem, az oktatói munkásságot elismerô Apáczai Csere János díj, a Juhász Nagy Pál emlékérem, a Dr. Újvárosi Miklós Gyomismereti társaság legmagasabb kitüntetése, a Dr. Újvárosi Miklós emlékérem, a Magyar Tudományos Akadémia Növénytermesztési Szakbizottsága által adományozott Surányi János emlékérem. Saját bevallása szerint azonban, minden kitüntetése közül a legbüszkébb arra volt, hogy többször választották meg hallgatói az Évfolyam legjobb oktatójának. Igen, a kiemelkedô kutatómunka mellett Czimber professzor úr kiváló oktató is volt, akinek elôadásait nagy érdeklôdéssel kísérték a hallgatók, és növénytan elôadásai életre szóló élményt jelentettek valamennyi óvári gazdásznak. A komoly munka mellett a humor és a vidámság sem hiányzott óráiról. A személyéhez kapcsolódó diáktörténetek és anekdoták most már mindörökre beépülnek az Óvári Akadémia legendáriumába.

7 Megemlékezés 7 A diákokat, a fiatalokat kimondhatatlanul szerette Czimber professzor úr. A velük való foglalkozást mindennél fontosabbnak tartotta, legyen szó egyetemi elôadásról, Kitaibel versenyrôl, vagy Gyerekegyetemrôl. Életében, ahogy a gyermekéveket és az indulást meghatározta a család, a késôbbi, immár saját családja ugyanilyen fontos szerepet töltött be sorsának alakulásában ben vette feleségül hallgatótársát Németh Zsófiát, aki késôbb a Tanulmányi Osztály vezetôjeként, szintén a Kar szolgálatába állt és a hallgatók szeretett Zsófi nénije lett. Két gyermekük született, Márta lányuk, Magyaróváron végzett agrármérnök, Gyula fiuk állatorvos. Társasági ember is volt. Most valamennyiünkkel együtt gyászolja ôt az a baráti kör, amelynek közel harminc éven keresztül volt tagja és ahol a vidám beszélgetések és anekdotázások mellett rendszeresen megvitatták az egyetem, a mezôgazdaság, az ország és a világ ügyeit, ahol e beszélgetések nyomán, számos jobbító ötlet született meg. Alig múlt két éve, hogy a kari szokásoknak megfelelôen Czimber professzor urat köszönthettük, a 70. születésnapja alkalmából rendezett tudományos konferencián. A köszöntô beszédek végén mindenki jó egészséget és termékeny, hosszú munkáséveket kívánt neki. Sajnos nem lett igazunk, a Teremtô szándéka más volt. A gazdag életmû lezárult, most már az utódok feladata a folytatás, a példa követése. Professzor úr pedig az égi mezôket és botanikus kerteket járva figyeli munkánkat. Kedves Professzor Úr! Távozásod nagy ûrt hagy maga után. Mérhetetlennek érzett veszteségünket megpróbáljuk úgy feldolgozni, hogy igyekszünk méltó követôid lenni, folytatni munkásságodat. Szeretettel emlékezünk Rád, számunkra mindörökké velünk maradsz. Kedves Professzor Úr! Isten Veled! Nyugodj békében! Schmidt Rezsô dékán január 7-i gyászbeszéde

8 8

9 9 ACTA AGRONOMICA ÓVÁRIENSIS VOL. 51. NO. 1. In vitro vegetative micropropagation of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) EMESE VIRÁG ZOLTÁN MOLNÁR University of West Hungary Faculty of Agricultural and Food Sciences Institute of Plant Science Department of Plant Physiology and Plant Biotechnology Mosonmagyaróvár SUMMARY The application of medicinal plants has become into prominence in last decades and expectedly will widen on. Elemental expectation that industrial production of medicinal plant products need to be continuous and consistent but it can t be assured because of field-grown plants exposed to environmental factors. Nowadays permanent basic commodity supply is covered by in vitro micropropagation. By the help of this method sterile, homogeneous and quantity of plant material can be produced without reference to seasons and climate, correspondent agent-content is guaranteed. In the course of micropropagation of purple coneflower, regeneration capacity of shoot tip, leaf section and the base of leaf stick was examined by different cytokinin concentrations. The degree of sterility was established with seed-coat and after removal of seed-coat. It could be defined that sterilization without seed-coat was more successful. The sterile seeds were placed on MS basal medium and were incubated in a growth room. The developed plants with 6 8 leaves provided the explants for the experiments. The explants were placed on MS medium supplemented with different concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP). Medium without plant growth regulators was used as a control. After 9 weeks incubation were the experiments evaluated. The regeneration of shoot tips were the most successful, the best development was observed on the medium containing 0.5 mg/l BAP. In case of regeneration from leaf explant was observed that absence of auxin and cytokinin supplement alone didn t allow of differentiation of new plant. Regeneration induced from the base of leaf stick proved unavailable. Keywords: Echinacea purpurea L., purple coneflower, in vitro vegetative micropropagation, 6-benzylaminopurine.

10 10 E. Virág Z. Molnár: INTRODUCTION The application of medicinal plants has become into prominence in last decades and expectedly will widen on. The active compounds of several medicines and specifics with curativ effect are provided by natural, synthetic and semisynthetic plant materials. The increased demand of remedies made from medicinal plants has entailed the expansion of volume of cultivation of medicinal plants though paralell with it the quality-insurance of produced plant materials has become very important, too. The quality and active content of field-grown plant products depend on environmental factors, applied cultivation technology and suitable primary-processing performed by producer in large scale. Elemental expectation that industrial production of medicinal plant products need to be continuous and consistent (Petri 2006). Nowadays permanent basic commodity supply is covered by in vitro micropropagation. By the help of this method sterile, homogeneous and quantity of plant material can be produced without reference to seasons and climate, correspondent agent-content is guaranteed. The purple coneflower is a wide-applied medicinal plant, it can be used by treatments of several diseases and health care, it s colorful application possibility suits the present s requirements (Csuporr 2007). The object of this study is to establish wich section of plant and wich cytokinin concentration is the most suitable to obtain intact plant by examination of plant regeneration induced from shoot tip, leaf section and the base of leaf stick with different cytokinin concentrations as well as characteristics of the micropropagation of Echinacea can be determined namely such as the effect of the surface sterilization, the mass of plant material producated during unit of time and the numbers of shoots, leaves and roots produced by regenerated plants. Considering the specificities of the micropropagation of purple coneflower a method can be elaborate wich can provide the necessary basic material in required quality and quantity for manufacturing of Echinacea products. The improvement of quality and reliability of medicinal plant products can result in further increase of the use of natural materials. The characterization of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) The genus Echinacea belongs to the family of Asteraceae and to the order of Asterales. The genus Echinacea is represented by 11 species wich are native in the USA and in central Canada. Nowadays therapeutic importance of three species is known, these are Echinacea purpurea L., Echinacea angustifolia L. and Echinacea pallida L., Echinacea purpurea L. is the most widely cultivated medicinal species of the genus. Purple coneflower is cm tall. It s roots are composed of filament-like side-roots. The coneflower s stalk is cylindrical with antocyanic spots. It s leaves are dark-green, shaggy and broad-spear. The stock leaves are cm long, 7 12 cm wide, the stalk leaves are smaller and longish. The flower is cone-shaped, it blooms from Juny to September. The crop of Echinacea is brown-grey, cornered, the mass of thousand seeds is g (Bernáth 2000).

11 In vitro vegetative micropropagation of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) 11 Echinacea species are firstly used by indigenous Americans for the treatment of infections, inflammations, colds, toothaches and snake bites. In view of the efficient results the application of coneflower has become general soon (Koroch et al. 2002). In some countries it s suitability is also exemined by the treatments of cancer and AIDS. The demand for Echinacea products increased in the end of 1990 s significantly. Currently, medicinal plant products are prepared from field-grown crops (Choffe et al. 2000). Numerous problems exist with preparations that have raised concerns about the quality of Echinacea products (Consumer Reports 2000). The quality of Echinacea and medicinal plant preparations in general can be seriously compromised by contamination of fungi, bacteria and environmental pollutants (Laughlin and Munro 1982), adulteration with the wrong plant species (Betz 1998, Slifman et al. 1998) and considerable variation can be found in the content of medicinally active constituents (Murch et al. 2000). In vitro vegetative micropropagation The in vitro vegetative micropropagation is one of the sections of plant biotechnology. It can be regard as clone-technique, because the organogenesis sets out from somatic cells so the genotype of descendants is unchanged (Dudits and Heszky 2003). The in vitro propagation is always carried out among sterile and controlled conditions. It s economical importance that plant materials can be produced in large quantity and in the same quality in shorter time than by field production. Micropropagation is a complex process, five phases can be distinguished: 1. phase of preparation (promoting the success of surface sterilization), 2. phase of starting (establishing sterile culture), 3. phase of propagation (propagating culture), 4. phase of elongation and rooting (lengthening of shoots, inducing of rooting), 5. phase of acclimatization (accustoming in greenhouse) (Jámborné and Dobránszki 2005). MATERIALS AND METHODS Establishment of sterile culture The seeds of purple coneflower can be obtained in commercial trade. After selecting healthy seeds physical contamination was removed under running tap water. After that seeds were soaked in 70% ethanol for 1 minute then in sodium-hypochlorite solution for 15 minutes. Removal of remains of disinfectant was accomplished by 6 7 rinses with sterile deionized water. Then seed coats were removed and seeds were disinfected again with sodium-hypochlorite solution. After that seeds were rinsed again with deionized water 6 7 times. The surface sterilized seeds were placed in plastic vessels containing MSØ basal medium (Murashige and Skoog 1962) in a laminar flow bench. The vessels were sealed and placed into a growth room with 16 hours photoperiod at o C for two weeks. After 14 days 64 seeds weren t infected from 98 seeds.

12 12 E. Virág Z. Molnár: Effect of different growth regulator-concentrations Plantlets cultured on MSØ medium provided explants for investigation of the effect of different 6-benzylaminopurine (BAP) concentrations. The tip of shoots, leaf sections and the base of leaf sticks were used as explants. Medium without plant growth regulators was used as a control. Isolated shoot tips, leaf sections and bases of leaf sticks were transferred to basal medium alone or in combination with different concentrations (0.5; 1; 3; 5 mg/l) of BAP. All treatments consisted of 7 explants and were incubated in a growth room. Evaluation of treatments was carried out after 9 weeks of incubation. Determination of fresh mass and of regeneration of shoot and of root Plantlets were removed from medium and fresh mass was measured after drying up on an analytical scale. Numbers of shoots, leaves and roots per plant was determined at this time, too. Data were analyzed statistically by analysis of variance with the level of significance set at 5%. RESULTS Effect of surface sterilization In case of removal of seed coats effectiveness of sterilization was 65%. If seed coats weren t be removed sterility % was 35%. The deficiency of sterility was probably caused by pathogens and pollutants being found in the gaps of seed coat. Effect of 6-benzylaminopurine on fresh mass At the examination of treatments after 9 weeks of culture could be observed that the most intensive developement was showed by plantlets derived from shoot tip explants. Development of plantlets cultured on basal medium without growth regulator was the slightest while the effect of BAP in concentrations 0.5 and 3 mg/l was the most advantageous. Callus formation and occasionally shoot initiation was observed in case of regeneration from leaf explant. At concentrations 0 and 0.5 mg/l of BAP leaf segments became swollen and brown. Plant differentiation wasn t achieved in the course of experiments derived from the base of leaf sticks in any concentrations of BAP. Explants became brown and didn t show any development (Table 1.).

13 In vitro vegetative micropropagation of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) 13 Table 1. Effect of BAP on fresh mass of Echinacea purpurea L. shoot tip and leaf explants after 9 weeks of culture (g) Treatments Shoot tip explants (g) Leaf explants (g) 0 BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP SD 5% Effect of 6-benzylaminopurine on shoot organogenesis The effect of the medium containing 0.5 mg/l BAP was the most advantageous for the formation of shoots. In this case every plantlets showed an intensive development but shoot organogenesis was achieved with other concentrations of BAP, too (Figure 1. ). Figure 1. Effect of BAP on shoot organogenesis of Echinacea purpurea L. shoot tip explant after 9 weeks of culture In case of leaf explants shoot organogenesis was observed at concentrations 3 and 5 mg/l of BAP. At this concentrations green calli were developed, shoot organogenesis was observed to develop from the margins of leaf explants (Table 2.).

14 14 E. Virág Z. Molnár: Table 2. Effect of BAP on shoot organogenesis of Echinacea purpurea L. shoot tip and leaf explants after 9 weeks of culture (numbers of shoots) Treatments Shoot tip explants Leaf explants (numbers of shoots) (numbers of shoots) 0 BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP SD 5% Effect of 6-benzylaminopurine on leaf formation The best results were achieved at concentration 0.5 mg/l of BAP, where the average number of differentiation of leaves was 24 per plant. In this case leaves were smaller than at concentrations inducing less leaves. The effect of concentration 1 mg/l of BAP was the slightest. At the development induced from leaf explants leaf differentiation was achieved at concentrations 3 and 5 mg/l of BAP (Table 3.). Table 3. Effect of BAP on leaf organogenesis of Echinacea purpurea L. shoot tip and leaf explants after 9 weeks of culture (numbers of leaves) Treatments Shoot tip explants Leaf explants (numbers of leaves) (numbers of leaves) 0 BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP SD 5% Effect of 6-benzylaminopurine on root organogenesis Root formation was observed at concentrations 0 and 0.5 mg/l of BAP. Higher concentration of BAP caused inhibition of root initiation (Table 4., Figure 2.). Considering that neither media contained auxin the endogenous auxin production resulted in root formation. Root organogenesis on leaf explants wasn t achieved.

15 In vitro vegetative micropropagation of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) 15 Table 4. Effect of BAP on root organogenesis of Echinacea purpurea L. shoot tip explants after 9 weeks of culture (numbers of roots) Treatments Shoot tip explants (numbers of roots) 0 BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP mg/l BAP 0.00 SD5% 1.52 Figure 2. Effect of BAP on root organogenesis of Echinacea purpurea L. shoot tip explant after 9 weeks of culture DISCUSSION On the evidence of the experiments can be established that shoot tip proved to be the most suitable for explant at the concentration 0.5 mg/l of BAP due the micropropagation of Echinacea purpurea L. At this section of plant every concentration of growth regulator induced organogenesis. Leaf explants incubated on basal medium supplemented with higher concentrations of cytokinin (3 and 5 mg/l of BAP) demonstrated callus formation. In case of lower concentrations or absence of cytokinin organogenesis wasn t achieved. It can be concluded that absence of auxin and cytokinin supplement alone didn t allow of differentiation of new plant. Regeneration induced from the base of leaf stick proved unavailable.

16 16 E. Virág Z. Molnár: Experiments were accomplished on medium containing cytokinin only. Taking the obtained results into consideration performing of an experiment tending to determination of an optimal auxin cytokinin combination can be proposed. Developing of ideal regeneration system of Echinacea purpurea L. the micropropagation of this medicinal plant can become more successful and economical if obtaining of an optimal (maximal) number of plants can be certained where deterioration of quality can be still eliminated. A bíbor kasvirág (Echinacea purpurea L.) in vitro vegetatív mikroszaporítása VIRÁG EMESE MOLNÁR ZOLTÁN Nyugat-magyarországi Egyetem Mezôgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar Növénytudományi Intézet Növényélettan és Növényi Biotechnológia Tanszék Mosonmagyaróvár ÖSSZEFOGLALÁS A gyógy- és illóolajos növények felhasználása az utóbbi évtizedekben ismét elôtérbe került és várhatóan tovább bôvül. Alapvetô elvárás, hogy a növényi alapanyagú termékek ipari elôállítása folytonos, kiegyensúlyozott termelés során történjen. Ezt a környezeti tényezôk által befolyásolt mezôgazdasági tevékenység során termesztett növényekkel kevésbé lehet biztosítani. A permanens alapanyag-ellátást ma már sok helyütt in vitro (steril) mikroszaporítással biztosítják. E módszer segítségével laboratóriumi körülmények között nagy mennyiségû, steril és homogén nyersanyag állítható elô évszaktól és éghajlattól függetlenül, a faj- és fajtaazonosság, a megfelelô hatóanyag-tartalom garantálható. A bíbor kasvirág mikroszaporítása során különbözô citokinin-koncentrációk mellett vizsgáltuk a hajtáscsúcs, a levélszegment és a levélnyél alapjának regenerálódó képességét. Meghatároztuk a magok sterilitásának mértékét maghéjat tartalmazó és a maghéj eltávolítása után végzett fertôtlenítés esetén. Megállapítható, hogy a sterilizálás sikeresebbnek bizonyult a maghéj eltávolítása után. A steril felszínû magokat MSO táptalajra helyeztük és tenyészszobában inkubáltuk. Az így nyert 6 8 leveles növények szolgáltatták az inokulumokat a további kísérletek folytatásához. Az izolátumokat különbözô koncentrációjú benzil-amino-purint tartalmazó táptalajokra helyeztük és 9 hetes inkubáció után értékeltük ki a kísérleteket. A növényi részek közül a hajtáscsúcs regenerációja bizonyult a legsikeresebbnek, a legideálisabb fejlôdést 0,5 mg/l BAP hormonkoncentráció jelenlétében mutatta.

17 In vitro vegetative micropropagation of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) 17 A levélszegmentbôl indukált fejlôdés esetén megállapítható, hogy a citokinin egyedüli adagolása és az auxin hiánya nem teszi lehetôvé új növény differenciálódását. A levélnyél alapjából indukált regeneráció kizárólag citokinint tartalmazó közegben sikertelennek bizonyult. Kulcsszavak: Echinacea purpurea L., bíbor kasvirág, in vitro vegetatív mikroszaporítás, 6-benzil-amino-purin. REFERENCES Bernáth J. (2000): Gyógy- és aromanövények. Mezôgazda Kiadó, Budapest Betz, W. (1998): Epidemic of renal failuredue to herbals. Scientific Review of Alternate Medicine. 2., Choffe, K. L. Murch, S. J. Saxena, P. K. (2000): Regeneration of Echinacea purpurea: Induction of root organogenesis from hypocotyl and cotyledon explants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 62., Consumer Reports (2000): The Mainstreaming of Alternative Medicine. May. Yonkers, New York Csupor D. (2007): Fitoterápia növényi szerek a gyógyászatban. JATEPress, Szeged. Dudits D. Heszky L. (2003): Növényi biotechnológia és géntechnológia. Agroinform Kiadó, Budapest Jámborné Benczúr E. Dobránszki J. (2005): Kertészeti növények mikroszaporítása. Mezôgazda Kiadó, Budapest Koroch, A. Juliani, H. R. Kapteyn, J. Simon, J. E. (2002): In vitro regeneration of Echinacea purpurea from leaf explants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 69., Laughlin, J. C. Munro, D. (1982): The effect of fungal colonization on the morphine production of poppy Papaver somniferum L. capsules. J. Agric. Sci. 98., Murashige, T. Skoog, P. (1962): A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15., Murch, S. J. Krishna Ray, S. Saxena, P. K. (2000): Phytopharmaceuticals: Problems, limitations and solutions. Scientific Review of Alternate Medicine. 4., Petri G. (2006): Gyógynövények és készítményeik a terápiában. Galenus Kiadó, Budapest. Slifman, N. R. Obermeyer, W. R. Musser, S. M. Correll, W. A. Cichowicz, S. M. Betz, J. M. Love, L.A. (1998): Contamination of botanical dietary supplements with Digitalis lanata. New Eng. J. Med. 399., Address of the authors A szerzôk levélcíme: VIRÁG Emese MOLNÁR Zoltán University of West Hungary Faculty of Agricultural and Food Sciences Institute of Plant Science Department of Plant Physiology and Plant Biotechnology H-9200 Mosonmagyaróvár, Vár 2.

18 18

19 ACTA AGRONOMICA ÓVÁRIENSIS VOL. 51. NO Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság CSILLA GOMBKÖTÔ JÓZSEF IVÁNCSICS University of West Hungary, Faculty of Agriculture and Food Sciences Institute of Plant Science Mosonmagyaróvár SUMMARY The production of garlic is increasing in the world. In our days some 2 million tons of garlic is grown, and it s listed the worlds most important twenty vegetable. In Hungary the cultivation of this plant comes true on a relatively narrow area (Makó and its surroundings, and Dusnok and its surroundings). Our aim was with this study to prove the fact that this plant can be safety cultivated on the country of Hanság in Kisalföld, we would like to point out the economic importance of this plant, and set it into more attention for the exports opportunity. We involved more species in our experiments. Four winter garlic, (Makói ôszi, Thermidrome, Sprint, Arno) and a spring garlic (GK Lelexír) were examined. With our experiments we would like to select from these varieties which can be produced more safety on the foresaid region. Keywords: garlic, Allium sativum, french and hungarian varieties. INTRODUCTION The garlic is a very considerable plant for the horticultural section, its average yield can reach the t/ha. The production of garlic is growing in the world. In our days some 2 million tons of garlic is grown, and it s listed the worlds most important twenty vegetable. On his provenance, in Asia it is produced with the largest quantity which is centered upon China. In Europe there are three important state of garlic growing: Spain, France and Italy (Table 1. and Table 2. ). Large quantity of garlic is produced by Argentina, Egypt, Mexico and California in the USA. On the biggest part of Hungary the proper environmental conditions are given for the realisation of the efficient garlic growing, despite of this the growing is concentrated on a relatively narrow area: Makó and his surrounding, and the surrounding of Dusnok which can be found in Bács-Kiskun county.

20 20 Cs. Gombkötô J. Iváncsics: Table 1. The harvested field of the garlic in the EU countries (1000 ha) Bohemia Ésthonia France Greece Latvia Lithuania Hungary Malta 0.1 Italy Spain Slovakia Slovenia Source: Eurostat ( Table 2. The harvested quantity of the garlic in the EU countries (1000 t) Austria Bohemia Ésthonia Finnland France Greece Latvia Lithuania Hungary Malta Italy Spain Slovakia Slovenia Source: Eurostat ( Table 3. shows that the quantity of the produced garlic in Hungary has a considerable decreasing compared to the previous years. It was caused by the cheap imported garlic from the Chinese markets. In European Commission occurred the matter of discussion that the importation of the garlic should have to be made subject to licence from the third countries, this would be able to regulate the present quota system, could get the hungarian garlic production into a forefront again, which is popular in abroad, and has a excellent quality. Quasi 40 50% of the hungarian garlic production is exported, 25 30% of garlic gets to realization on inland (population use, industrial processing), the residual stays at the producers for the next year to reproductive material (Mártonffy 2000).

21 Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság 21 Table 3. Main data of garlic production in Hungary (holdings, total) The total production of garlic (ton) Production of garlic on arable land (ton) Harvested arable land area of garlic (ha) Average yields of garlic (kg/ha) Source: KSH ( % of the exported garlic is grown in Makó and on its surroundings, which is about tons per year. On Bátya and Dusnok produced garlic is used by the meat processing firms on inland. Makói ôszi and GK Lelexír ( Makói tavaszi) are qualified as hungaricum, based on production traditions and the special values. The groups of garlic varieties We can group the garlic varieties in two ways: by the time of planting there are winter and spring varieties. We may relate generally that the average yield of the winter varieties is bigger at the spring varieties, and the bulbs are bigger also. Those disadvantage is, that those are shorter time storable, and they don t have so much aroma. From a morphological view there are softneck varieties (Allium sativum convar. sativum) the cloves settle down in diffused position. The cloves of the hardneck garlic (Allium sativum convar. ophioscordon) settle down in a regular circle around the scape which is often topped with a cluster of small round propagules called bulbils. These can be used for multiplying. From the bulbils grow in the first year a bulb that contains one clove. MATERIALS AND METHODS The characterisation of the varieties involved by us in our experiment Winter varieties Makói ôszi: it s a softnecked (Allium sativum convar. sativum), Hungarian garlic. Because its good seasoning value it s qualified as hungaricum. Its vegetative parts are bushy with medium green coloured leafs. The plant is cm high. The weight of its bulb is g, consists of 6 8 pieces of clove. The covers are greyish-white colour, well closing. The growing period is medium large. It must be planted anyway until the middle of October, that overwinter with rich vegetation. The variety has excellent antifreeze feature. It likes

22 22 Cs. Gombkötô J. Iváncsics: the meadow clay soils with middle hard character and the soils along the rivers. It can be harvested at the end of June. By optimal growing technology the average yield ca be even t/ha. Sprint: it s a hardnecked, french variety. Its scape with bulbils is cm long in June. That variety can be planted also by bulbils, which are between the flowers of garlic (Becker-Dillingen 1956). The foliage is rich. Its leaves are cm high, and wide. Its bulbs have huge size, and the cover is lilac striped. The variety has a fast shooting, and a vigourous increase, because of this can be perished by freezing in Hungary. We can avoid this by planting at the latest time as possible (middle-, end of November), and/or we use mulch. The dormancy of the cloves is very short. From the examined varieties the Sprint was harvested the earliest: in optimal environmental conditions already on the prime middle of June. 1 2 weeks before the harvest it s expedient to break the scape, so we can get better yield. Beside the distinguished average yield it is shorter time storable, than the others winter garlic. Thermidrome: it belongs to the Allium sativum var. sativum also, it s a french variety. The foliage is rich, with medium-green letters. The bulbs are big, g, with regular forms. The cover is white, with pale pink patches. On all of the area of Hungary can be successfully cultivated, because it tolerates the extreme areas. It can be planted also in autumn and in spring, but only the case of autumn planting gives bigger crop. It can be harvested at end of the June at the same time as the variety Makói ôszi. Arno: it s a French softnecked garlic. Its foliage is not exaggeratedly rich, with a deep green colour. Its large bulbs are standing on more clove circles, it has numerous cloves (15 20 pieces) with a longish form. The colour of the cover is pinkish-white. The shooting is slow: needs at least 8 10 week in the meteorological conditions of Hungary. The variety overwinters very well, the danger of freezing is small. It can be harvested somewhat later as the other winter garlics, soon early, middle of July. Its yield can even reach t/ha. Its beneficial characteristic is, that it s storable for a long time. Vernal kind: GK Lelexír (= Makói tavaszi): state-recognized, Makó garlic. It was improved with clone selection from a landscape variety. It belongs to the softnecked garlics(allium sativum convar. sativum). It has lower growth (40 50 cm) than the Makói ôszi, its foliage is thinner, has middle-green coloured leaves. The cloves stand in a bulb with g weight, and those one are surrounded by white coloured closed covers. It must be planted as early as possible in March, so the yield can be t/ha. We can get round to the harvesting early middle of July. Its beneficial characteristicis, that it s excellently storable (even next year April May), and its seasoning value is over the average (Iváncsics and Gombkötô 2007). RESULTS Our experiments were set in Hanságliget, the type of the soil was peat meadow soil. Meadow soils which can be found in Hanság are old moorland bottoms, from which ones

23 Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság 23 the peaty stratas were carried away by the wind and only the clayey stratas were left. The high underground water-level ensures the favorable water supply of the vegetation help with this the quick and rich growth of the plants. The humus is black coloured and sticks the grains of soils to Polyhedron form together (Stefanovits 1956). Based on the soil survey results of nutrient planning we strewed onto the area N:P:K = 120:100:150 kg/ha of agent. Garlic plants respond to day length and form a bulb under long days, regardless of the plant s size. (Splittstoesser r 1990). We have planted the varieties in the following times: Winter varieties: 7 10 October, GK Lelexír (Makói tavaszi): March. The depth of the planting by the winter varieties were 7 8 cm, by the spring varieties 4 6 cm. Line width x stem distance = 30 cm x 8 12 cm, depending on that exterior,- inside, or middle cloves were planting. In the case of the cloves from the exterior circle we used a bigger stem distance (12 cm), because these can develop bulbs with bigger mass, and with more cloves. Opposite this by the middle cloves of the bulb we planted on a smaller stem distance (8 cm). At first the observed varieties were involved in an examination based on the shooting vigour and the winter increase intensity. We evaluated shooting percentage more times together with the examination of the plant altitudes. Between the examined varieties the cloves got to evaluation based on the position of the cloves inside the bulb (exterior, middle and inside cloves). The examination of shooting percentage was made by us with linear metre measuring, in a four repetitions of random block arrangement. We defined the number of plants of the linear metres. The growing intensity was evaluated by assigned plants, measured the altitude from the ground with mm accuracy in four repetitions. Table 4. shows the dates of harvests. The data process was made with the spreadsheet program Microsoft Excel. We set the average values of the measured results in a table, and column on a diagram, or we illustrated it on a line graph. The received values was evaluated by one-way analysis of variance at a P 5% probability level, and by the measurement of the mass of the bulbs we used Two sample t-test variance analysis at a P 5% probability level. (Sváb 1973). Table 4. Dates of the harvests Sprint 07 June 2007 Thermidrome 15 June 2007 Makói ôszi 20 June 2007 Arno 06 July 2007 GK Lelexír 15 July 2007

24 24 Cs. Gombkötô J. Iváncsics: The examination results of the shooting percentage We indicated the measured values in Table 5. In this table it is showed, that the shooting percentages between the examinations show a considerable difference, outstanding is the fast shooting of the french variety Sprint, but Arno proved to have very slow shooting. The cloves of Makói ôszi showed good rising, while the Thermidrome realized late the desired shooting percentage, and hatched slightly drawling what means, that the dormancy is relatively short. Table 5. Shooting percentage in the culture of Hanságliget (Hanságliget, ) 3 December December January 2007 Sprint 97.62% % % Thermidrome (SE) 54.76% 61.90% 78.57% Arno 19.05% 26.19% 90.48% Makói õszi 93.52% 97.62% 98.41% Thermidrome 57.41% 69.97% 87.83% SD 5% 3.56 From the results of the one-way analisys of variance we can deduce that the calculated F value is bigger, than the critical F value on a P 5% probability level between the examined varieties by the shooting percentage we received a significant difference where the SD 5% is According to the examined garlics we can say, that where the shooting percentage is higher than 3.56% it can be ascribe to the characteristic of the garlic. We can relate that after the accomplishment of the analysis of variance, during the period 03 December 2006 and 18 February 2007, the calculated F value was higher than the F critical value, because of these there was a significant difference between the examined varieties at P 5% probability level. The value of the SD 5% is The measured altitude difference of the examined varieties in the concrete time can be owing to the growing vigour of the varieties, in the case when we received larger variance than 0.045%. By the measured values after 18 February 2007 we didn t find a significant difference between the examined varieties on a P 5% probability level. By the varieties Makói ôszi and Thermidrome we made an other examination to the finding out of the fact, what differences are between the planting of the cloves from the exterior, middle, or from the inner circles of cloves by the case of shooting percentage and growing vigour. But after the accomplishment of the analyses of variance on a P 5% probability level we did not find a significant difference (Figure 1. ). It is clear from Figure 2. that from the examined varieties the intensity of the vegetative growing of the Sprint and Thermidrome Super Elit is significant over in the periods of examination time December January. In the following period (January March) we did not experience a considerable difference between the garlics, moreover in March the varieties

25 Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság 25 obtained the same intensity. From the period of March April the values of the varieties started to pull apart. Again the Sprint has been growing fastest which was followed by the Thermidrome SE, in the case of the variety Arno however we experienced that it was underdeveloped as the other varieties. Figure 1. The altitude of the vegetative parts of the examined garlics in different times (mm) (Hanságliget, ) Figure 2. The growing intensity of garlic varieties involved in the examination (mm/day) (Hanságliget, )

26 26 Cs. Gombkötô J. Iváncsics: In the following, late vernal period the growing intensity of Sprint relapsed consumedly, as well as by the other varieties the vegetative development slowed down. In the last examination time all the examined varieties finished the growing, they started to mellow, except the Arno, and the GK Lelexír. The development of Arno and GK Lelexír in this period can be explained with a longer growing time and with a ripening in later time (Iváncsics and Gombkötô 2007). In the course of the measurement we cut the bulbs of garlic into two parts, we measured the cross diameter with a ruler (mm). After we made the one-way analysis of variance we didn t find a significant difference between the examined varieties at a P 5% probability level. It is clear from the diagram that the largest cross diameter has the variety Makói ôszi, but we received very similar values in the case of french Thermidrome. It s manifested well from the diagram, that how it was expected the vernal GK Lelexír has the smallest diameter from the varieties. By Thermidrome Super elite, and by GK Lelexír varieties we found a low standard deviation, which indicates the uniformity of the culture (Figure 3. ). Figure 3. The cross diameter of the harvested garlic ones (mm) (Hanságliget, 2007) From Figure 4. it s manifested well, that we received largest weight values in the case of the Thermidromes and Makói ôszis bulbs. By the variety GK Lelexír the weight of the bulbs was very small, however the standard deviation was small too, which indicates the uniformity of the culture. In the case of Arno this fact couldn t be told out. By this variety beside the small weight we have got a high standard deviation value, which indicates that the culture was not uniform.

27 Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság 27 Figure 4. The average value of the weights of the harvested bulbs of garlic (g) (Hanságliget, 2007) After the measurement of the weight of the bulbs of garlic we used two sample t-test variance analysis on a P 5% probability level. Table 6. shows that in which case of the examined garlics was found significant difference between the varieties. Table 6. The significance examination from the values of the weight of the bulbs of garlic Sprint Thermidrome SE Makói ôszi Thermidrome Arno GK Lelexír Sprint + Thermidrome SE + + Makói ôszi + + Thermidrome + + Arno GK Lelexír From Figure 5. we can appoint well, that in the case of the varieties Makói ôszi, Thermidrome, Sprint and GK Lelexír can be found only 8 9 pieces of cloves, the number of cloves inside the bulb of Arno is prominently high (15 16 pieces). However when we confer this value with the value which we have got by the case of the weight of the bulbs of Arno, we can draw the inference, that the cloves by this variety are much smaller as by the other ones.

28 28 Cs. Gombkötô J. Iváncsics: Figure 5. The number of cloves inside the bulbs of the examined garlic varieties (piece) Magyar és francia fokhagymafajták vegetativ fejlõdése a hansági termõtájban GOMBKÖTÔ CSILLA IVÁNCSICS JÓZSEF Nyugat-magyarországi Egyetem, Mezôgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar Növénytermeszési Intézet Kertészeti Tanszék Mosonmagyaróvár ÖSSZEFOGLALÁS A világ fokhagymatermelése növekszik. Napjainkban mintegy 2 millió tonna fokhagymát termesztenek, és a világ legfontosabb húsz zöldségfajtája között van. A fokhagyma Magyarország szinte egész területén sikerrel termeszthetô kertészeti növény. Ennek ellenére termesztése viszonylag szûk területen (Makó és környéke, valamint Dusnok és környéke) valósul meg. Célul tûztük ki annak bebizonyítását, hogy a növény az ország kisalföldi, ezen belül a hansági részén is biztonsággal termeszthetô, rámutassunk a növény gazdasági fontosságára, és felhívjuk a figyelmet a benne rejlô export-lehetôségre is. Vizsgálataink során több fajtát vontunk be kísérleteinkbe, melyek között négy ôszi (Makói ôszi, Thermidrome, Sprint, Arno) és egy tavaszi (GK Lelexír) ültetésû. Kísérleteinkkel ezen fajtákból szeretnénk kiválasztani azokat, amelyek biztonsággal termeszthetôk a fent említett termôtájon. Kulcsszavak: fokhagyma, Allium sativum, francia és magyar fajták.

29 Hungarian and french garlic varieties vegetative growing on the country of Hanság 29 REFERENCES Becker-Dillingen, J. (1956): Der Knoblauch. In Becker-Dillingen, J. (ed.): Handbuch des gesamten Gemüsebaues. Paul Parey, Berlin product_code=ks-nt Iváncsics J. Gombkötô Cs. (2007): Néhány hagyományos és új fokhagymafajta termesztése Magyarországon. Agronapló, 11., (8): Mártonffy B. (2000): Hagymafélék. Vörös-, fok-, póré-, téli sarjadék-, metélô- és salottahagyma. Mezôgazda Kiadó, Budapest. Stefanovits P. (1956). Magyarország talajai. Akadémiai Kiadó, Budapest. Sváb J. (1973). Biometriai módszerek a kutatásban. Mezôgazdasági Kiadó, Budapest. Splittstoesser, W. E. (1990). Vegetable growing handbook. Organic and traditional methods. 3rd ed.. Van Nostrand Reinhold, New York. Address of the authors A szerzôk levélcíme: GOMBKÖTÔ Csilla IVÁNCSICS József University of West Hungary Faculty of Agricultural and Food Sciences Institute of Plant Sciences H-9201 Mosonmagyaróvár